現在の市販のリチウムイオンバッテリーシステムでは、制限要因は主に電気伝導率です。特に、正の電極材料の導電率が不十分であるため、電気化学反応の活性が直接制限されます。適切な導電性剤を追加して、材料の導電率を高め、導電性ネットワークを構築して電子輸送の高速チャネルを提供し、活性材料が完全に利用されるようにする必要があります。したがって、導電性剤は、活性材料と比較して、リチウムイオンバッテリーの不可欠な材料でもあります。

導電性剤の性能は、材料の構造と、それが活性材料と接触しているマナーに大きく依存します。一般的に使用されるリチウムイオンバッテリー導電性剤には、次の特性があります。

（1）カーボンブラック：カーボンブラックの構造は、カーボンブラック粒子の鎖の凝集の程度または鎖の形状によって表されます。微粒子、密に詰め込まれたネットワークチェーン、大きな特定の表面積、および電極内のチェーン導電構造を形成するのに有益な単位質量。従来の導電性剤の代表として、カーボンブラックは現在、最も広く使用されている導電性剤です。欠点は、価格が高く、解散が難しいことです。

（2）黒鉛：導電性グラファイトは、正と負の活性材料の粒子サイズに近い粒子サイズ、中程度の特定の表面積、および良好な電気伝導率によって特徴付けられます。バッテリーの導電性ネットワークのノードとして機能し、負の電極では、導電率だけでなく容量も改善できます。

（3）P-LI：スーパーP-LIは、導電性カーボンブラックと同様の小さな粒子サイズによって特徴付けられますが、特にバッテリー内の枝の形で中程度の特定の表面積があり、これは導電性ネットワークを形成するのに非常に有利です。欠点は、解散が難しいことです。

（4）カーボンナノチューブ（CNT）：CNTは、近年出現した導電性剤です。通常、直径は約5nmで、長さは10〜20です。導電性ネットワークでは「ワイヤ」として機能するだけでなく、スーパーキャパシタの高レート特性に遊びを与えるための二重電極層効果も備えています。その良好な熱伝導率は、バッテリーの充電と放電中の熱散逸、バッテリーの偏光を減らし、バッテリーの高度と低温の性能を向上させ、バッテリーの寿命を延ばすことにも役立ちます。

導電性剤として、CNTはさまざまなポジティブ電極材料と組み合わせて使用​​して、材料/バッテリーの容量、レート、サイクルの性能を向上させることができます。使用できる陽性電極材料には、LICOO2、LIMN2O4、LIFEPO4、ポリマー陽性電極、Li3v2（PO4）3、マンガン酸化物などが含まれます。

他の一般的な導電性剤と比較して、カーボンナノチューブには、リチウムイオン電池の陽性および負の導電性剤として多くの利点があります。カーボンナノチューブは、電気伝導率が高くなっています。さらに、CNTには大きなアスペクト比があり、添加量が少ないと、他の添加物と同様の浸透閾値を達成できます（化合物または局所移動の電子の距離を維持します）。カーボンナノチューブは非常に効率的な電子輸送ネットワークを形成できるため、SWCNTのわずか0.2 wt％で球状粒子添加剤の導電率と同様の導電率値を達成できます。

（5）グラフェンは、優れた電気的および熱伝導率を備えた2次元の柔軟な平面炭素材料の新しいタイプです。この構造により、グラフェンシート層が活性材料粒子に接着し、正と負の電極活性材料粒子の多数の導電性接触部位を提供し、電子を2次元空間で伝導して大エリアの導電性ネットワークを形成することができます。したがって、それは現在理想的な導電性剤と見なされています。

カーボンブラックとアクティブ材料はポイント接触しており、活性材料の粒子に浸透して、活性材料の利用率を完全に増加させることができます。カーボンナノチューブはポイントライン接触であり、アクティブ材料間に散​​在してネットワーク構造を形成することができますが、同時に導電率を向上させるだけでなく、グラフェンの接触モードはポイントツーフェース接触であり、活性材料の表面を接続して大部分の導電性ネットワークを形成することができますが、主要な材料を完全に覆うことができます。添加したグラフェンの量が継続的に増加したとしても、活性材料を完全に利用し、拡散リオンを拡散し、電極の性能を悪化させることは困難です。したがって、これらの3つの材料には、補完的な傾向があります。カーボンブラックまたはカーボンナノチューブをグラフェンと混合して、より完全な導電性ネットワークを構築することで、電極の全体的な性能をさらに向上させることができます。

さらに、グラフェンの観点から見ると、グラフェンの性能は、還元の程度、シートのサイズ、カーボンブラックの比率、分散性、および電極の厚さがすべて、導電性剤の性質に大きく影響します。その中で、導電性剤の機能は電子輸送のための導電性ネットワークを構築することであるため、導電性剤自体が十分に分散していない場合、効果的な導電性ネットワークを構築することは困難です。従来のカーボンブラック導電性剤と比較して、グラフェンは超高度の特異的表面積を持ち、π-π共役効果により、実際の用途で凝集しやすくなります。したがって、グラフェンを優れた分散システムにし、その優れた性能を最大限に活用する方法は、グラフェンの広範なアプリケーションで解決する必要がある重要な問題です。